Central processing unitA central processing unit (CPU)—also called a central processor or main processor—is the most important processor in a given computer. Its electronic circuitry executes instructions of a computer program, such as arithmetic, logic, controlling, and input/output (I/O) operations. This role contrasts with that of external components, such as main memory and I/O circuitry, and specialized coprocessors such as graphics processing units (GPUs). The form, design, and implementation of CPUs have changed over time, but their fundamental operation remains almost unchanged.
Test de performancethumb|Comparaison de performance entre différents types d'ordinateurs. Un test de performance est un test dont l'objectif est de déterminer la performance d'un système informatique. L'acception la plus courante de ce terme est celle dans laquelle ces tests logiciels vont avoir pour objectif de mesurer les temps de réponse d'un système applicatif en fonction de sa sollicitation. Cette définition est donc très proche de celle de test de charge où l'on mesure le comportement d'un système en fonction de la charge d'utilisateurs simultanés.
Unité arithmétique et logiqueL'unité arithmétique et logique (UAL, en anglais arithmetic–logic unit, ALU), est l'organe de l'ordinateur chargé d'effectuer les calculs. Le plus souvent, l'UAL est incluse dans l'unité centrale de traitement ou le microprocesseur. Elle est constituée d'un circuit à portes logiques. Les UAL peuvent être spécialisées ou pas. Les UAL élémentaires calculent sur des nombres entiers, et peuvent effectuer les opérations communes, que l'on peut séparer en quatre groupes : Les opérations arithmétiques : addition, soustraction, changement de signe, etc.
Contrôleur mémoireThe memory controller is a digital circuit that manages the flow of data going to and from the computer's main memory. A memory controller can be a separate chip or integrated into another chip, such as being placed on the same die or as an integral part of a microprocessor; in the latter case, it is usually called an integrated memory controller (IMC). A memory controller is sometimes also called a memory chip controller (MCC) or a memory controller unit (MCU).
Accès direct à la mémoirevignette|Entrée-sortie sans DMA vignette|Entrée-sortie avec DMA L'accès direct à la mémoire (en anglais DMA pour Direct Memory Access) est un procédé informatique où des données circulant de, ou vers, un périphérique (port de communication, disque dur) sont transférées directement par un contrôleur adapté vers la mémoire principale de la machine, sans intervention du microprocesseur si ce n'est pour lancer et conclure le transfert. La conclusion du transfert ou la disponibilité du périphérique peuvent être signalés par interruption.
Conception de circuits intégrésLa conception (ou le design) de circuits intégrés (ou puces électroniques) consiste à réaliser les nombreuses étapes de développement (flot de conception ou design flow) nécessaires pour concevoir correctement et sans erreurs une puce électronique. Le point d'entrée est une spécification fonctionnelle qui décrit le fonctionnement voulu de la puce, ainsi que des contraintes non fonctionnelles (surface, coût, consommation...).
Bit slicingBit slicing is a technique for constructing a processor from modules of processors of smaller bit width, for the purpose of increasing the word length; in theory to make an arbitrary n-bit central processing unit (CPU). Each of these component modules processes one bit field or "slice" of an operand. The grouped processing components would then have the capability to process the chosen full word-length of a given software design. Bit slicing more or less died out due to the advent of the microprocessor.
1-bit computingIn computer architecture, 1-bit integers or other data units are those that are 1 bit (1/8 octet) wide. Also, 1-bit central processing unit (CPU) and arithmetic logic unit (ALU) architectures are those that are based on registers of that size. There are no computers or microcontrollers of any kind that are exclusively 1-bit for all registers and address buses. A 1-bit register can only store 21 different values, i.e. 0 or 1 (off or on, respectively).
Instruction cycleThe instruction cycle (also known as the fetch–decode–execute cycle, or simply the fetch-execute cycle) is the cycle that the central processing unit (CPU) follows from boot-up until the computer has shut down in order to process instructions. It is composed of three main stages: the fetch stage, the decode stage, and the execute stage. In simpler CPUs, the instruction cycle is executed sequentially, each instruction being processed before the next one is started.
Chemin de donnéesDans un système logique, un chemin de données est un ensemble d'unités fonctionnelles électroniques, telles que des unités arithmétiques et logiques, des additionneurs, des multiplieurs, des registres, qui effectuent des opérations de traitement de données. Par exemple la plupart des processeurs sont composés d'un chemin de données et d'un séquenceur, ce dernier ayant pour rôle de commander le chemin de données et réguler ses interactions avec la mémoire vive. FSMD Logic and Computer Design Fundamentals, Mano and Kime, 2000, Prentice Hall.
Standard cellIn semiconductor design, standard-cell methodology is a method of designing application-specific integrated circuits (ASICs) with mostly digital-logic features. Standard-cell methodology is an example of design abstraction, whereby a low-level very-large-scale integration (VLSI) layout is encapsulated into an abstract logic representation (such as a NAND gate). Cell-based methodology – the general class to which standard cells belong – makes it possible for one designer to focus on the high-level (logical function) aspect of digital design, while another designer focuses on the implementation (physical) aspect.
Disk controllerThe disk controller is the controller circuit which enables the CPU to communicate with a hard disk, floppy disk or other kind of disk drive. It also provides an interface between the disk drive and the bus connecting it to the rest of the system. Early disk controllers were identified by their storage methods and data encoding. They were typically implemented on a separate controller card. Modified frequency modulation (MFM) controllers were the most common type in small computers, used for both floppy disk and hard disk drives.
Système sur une pucethumb|Puce ARM Exynos sur le smartphone Nexus S de Samsung. Un système sur une puce, souvent désigné dans la littérature scientifique par le terme anglais (d'où son abréviation SoC), est un système complet embarqué sur un seul circuit intégré (« puce »), pouvant comprendre de la mémoire, un ou plusieurs microprocesseurs, des périphériques d'interface, ou tout autre composant nécessaire à la réalisation de la fonction attendue.
Circuit intégréLe circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique, basé sur un semi-conducteur, reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Il existe une très grande variété de ces composants divisés en deux grandes catégories : analogique et numérique.
Field-programmable gate arrayA field-programmable gate array (FPGA) is an integrated circuit designed to be configured after manufacturing. The FPGA configuration is generally specified using a hardware description language (HDL), similar to that used for an application-specific integrated circuit (ASIC). Circuit diagrams were previously used to specify the configuration, but this is increasingly rare due to the advent of electronic design automation tools. FPGAs contain an array of programmable logic blocks, and a hierarchy of reconfigurable interconnects allowing blocks to be wired together.
MicroprogrammationLa microprogrammation est une technique de réalisation du séquenceur d'un processeur, utilisé dans la technologie CISC, dans laquelle le comportement du séquenceur est décrit par le contenu d'une mémoire. Ce contenu est appelé microprogramme ou microcode. Il peut être vu comme un programme destiné à une machine très simple appelée micro-séquenceur ; le processeur final est alors considéré comme une machine virtuelle simulée par le micro-séquenceur. Par opposition la technologie RISC ne contient pas de microcode.
Racine carréeEn mathématiques élémentaires, la racine carrée d'un nombre réel positif x est l'unique réel positif qui, lorsqu'il est multiplié par lui-même, donne x, c'est-à-dire le nombre positif dont le carré vaut x. On le note ou x. Dans cette expression, x est appelé le radicande et le signe est appelé le radical. La fonction qui, à tout réel positif, associe sa racine carrée s'appelle la fonction racine carrée. En algèbre et analyse, dans un anneau ou un corps A, on appelle racine carrée de a, tout élément de A dont le carré vaut a.
Porte logiquevignette|Composants TTL Une porte logique (gate) est un circuit électronique réalisant des opérations logiques (booléennes) sur une séquence de bits. Cette séquence est donnée par un signal d'entrée modulé en créneau (signal carré), et cadencé de façon précise par un circuit d'horloge, ou quartz. Les opérations logiques sont réalisées électriquement par une combinaison de bascules ou inverseurs, à base de transistors. Étant donné les capacités d'intégration en électronique, un circuit intégré comporte généralement plusieurs portes à la fois.
Reconfigurable computingReconfigurable computing is a computer architecture combining some of the flexibility of software with the high performance of hardware by processing with very flexible high speed computing fabrics like field-programmable gate arrays (FPGAs). The principal difference when compared to using ordinary microprocessors is the ability to make substantial changes to the datapath itself in addition to the control flow. On the other hand, the main difference from custom hardware, i.e.
Racine carrée de deuxLa racine carrée de deux, notée (ou parfois 2), est définie comme le seul nombre réel positif qui, lorsqu’il est multiplié par lui-même, donne le nombre 2, autrement dit × = 2. C’est un nombre irrationnel, dont une valeur approchée à 10 près est : ≈ 1,414 213 562. vignette|L’hypoténuse d’un triangle rectangle isocèle de côté 1 vaut . Le calcul d’une valeur approchée de a été un problème mathématique pendant des siècles. Ces recherches ont permis de perfectionner les algorithmes de calculs d’extraction de racines carrées.
